Avaliação do controle autonômico baseada na análise da variabilidade da frequência cardíaca: proposta de método otimizado para ativação vagal e aplicação da ferramenta para estimativa da dor em intervenções clínicas

Avaliação do controle autonômico baseada na análise da variabilidade da frequência cardíaca: proposta de método otimizado para ativação vagal e aplicação da ferramenta para estimativa da dor em intervenções clínicas

Author Scassola, Catharina Maria Carvalho Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Casali, Karina Rabello Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Engenharia Biomédica
Abstract The cardiac homeostasis hinge on the dynamic balance between the sympathetic and parasympathetic branches of the autonomic nervous system (ANS). Most daily activities reflect a balance between these autonomic subdivisions, with sympathetic activity being dominant in stress situations, whilst vagal is associated with rest and digestion functions. Control of cardiac homeostasis occurs especially through sympathetic and parasympathetic nerve endings scattered throughout the heart, which directly interfere with heart rate and beat-to-beat variability. As the action of such branches occurs differently, heart rate variability (HRV) analysis provides information about the regulation of heart rhythm dictated by the central nervous system through sympathetic and parasympathetic nerve discharge. Studies defend that HRV will become an indispensable clinical measure in the following years thanks to its noninvasiveness and sensibility to the detection of several clinical complications, having valuable diagnostic and prognostic attributes. One of the proposed applications of the HRV analysis in a clinical setting is in the quantification of pain through the sympathetic activation usually present. Maneuvers of sympathetic and vagal activation are used in order to evaluate the ANS through HRV analysis, quantifying the individual autonomic response in physiological and pathological situations. The maneuver used for vagal activation has limitations that can induce effects contrary to those desired. This work is divided on two fronts. In the first part, we propose a method to optimize the intervention through more homogeneous autonomic responses. Such methodology can be used for both relaxation and clinical purposes. The HRV spectral analysis was used to support the proposal of this new method for the evaluation of autonomic control during the controlled ventilation maneuver in volunteers. In the second part, we evaluated the autonomic profile (through HRV) and the pain level of pre and postsurgical patients in order to observe the clinical effects of two different surgical approaches.

A homeostase cardíaca depende do equilíbrio dinâmico entre os ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo (SNA). A maioria das atividades cotidianas reflete um equilíbrio entre estas subdivisões autonômicas, sendo a atividade simpática dominante em situações de estresse, enquanto a vagal é associada com funções de descanso e digestão. O controle da homeostase cardíaca ocorre especialmente através de terminações simpáticas e parassimpáticas espalhadas pelo coração, que interferem diretamente nos valores da frequência cardíaca e na variabilidade batimento a batimento. Como a ação de tais ramificações ocorre de forma diferenciada, a análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) fornece informações sobre a regulação do ritmo cardíaco ditada pelo sistema nervoso central através da descarga dos nervos simpático e parassimpático. Acredita-se que a VFC se tornará uma medida indispensável no ambiente clínico nos próximos anos, graças à sua não invasividade e sensibilidade à detecção de várias complicações clínicas, tendo atributos diagnósticos e prognósticos valiosos. Uma das aplicações propostas da análise da VFC em ambiente clínico visa quantificar a dor através da ativação simpática. Manobras de ativação simpática e vagal são utilizadas para a avaliação do SNA através da análise da VFC, quantificando a resposta autonômica individual em situações fisiológicas e patológicas. A manobra utilizada para ativação vagal possui limitações que podem induzir efeitos contrários aos desejados. Este trabalho, divide-se em duas frentes. Na primeira parte, é proposto um método para otimizar a intervenção através de respostas autonômicas mais homogêneas. Tal metodologia pode ser usada tanto para fins de relaxamento como em ambiente clínico. A análise espectral da VFC foi usada para embasar a proposta desse novo método para avaliação do controle autonômico durante a manobra de ventilação controlada em voluntários. Na segunda parte, foi realizada a avaliação do perfil autonômico (através da VFC) e do nível de dor de pacientes pré e pós-cirúrgicos a fim de se observar os efeitos clínicos de duas abordagens cirúrgicas distintas.
Keywords Heart Rate Variability
Autonomic Control
Autonomic Nervous System
Simpatovagal Modulation
Controlled Breathing
Pain
Variabilidade Da Frequência Cardíaca
Controle Autonômico
Sistema Nervoso Autônomo
Modulação Simpatovagal
Ventilação Controlada
Dor
Language Portuguese
Date 2019-03-15
Research area Estudo De Biossistemas A Partir De Modelos E Técnicas Quantitativas
Knowledge area Bioengenharia
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 82 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=7634037
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/60046

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